光刻机 10 万多个零件,有没有中国制造的零部件?

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hljsyz 发表于 2023-9-9 18:52:03|来自:四川成都 | 显示全部楼层 |阅读模式
光刻机 10 万多个零件,有没有中国制造的零部件?
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a669091781 发表于 2023-9-9 18:52:36|来自:四川成都 | 显示全部楼层
有人这样形容光刻机:这是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。光刻机被誉为”人类工业皇冠上的明珠“不是没有道理的。
最先进的光刻机上有10w个零件,(一辆汽车大概是5000个零件)。
所以说尖端光刻机的制造没你想得那么简单,这根本就不是一国之力可为的,荷兰不行,美国同样不行!
在一台尖端光刻机上你会看到全世界各国顶尖技术的荟萃:德国提供蔡司镜头技术设备,日本提供特殊复合材料,瑞典的工业精密机床技术,美国提供控制软件、电源等等等等,任何一国都不具备光刻机所要求的全部顶尖技术。
世界上每一个国家都不能依靠自己制造出先进的光刻机,现在的高端光刻机是许多个国家共同合作的结果,可惜中国不在这个集体内。
ASML的最新的极紫外光EUV光刻机,全世界只有ASML能生产。
荷兰的ASML公司在光刻机领域是当之无愧的老大,最新的极紫外光EUV光刻机能够生产7纳米的CPU,世界上只此一家别无分号,市场份额100%。
现在世界主流处理器都开始步入7纳米行列,想生产7纳米芯片就必须有ASML的EUV光刻机。


我在想我们应该可以生产那个外壳吧, @石大小生 懂得太少,就干了2年的曝光机,有接触过光刻机的大佬可以回答了。
liaodan 发表于 2023-9-9 18:52:56|来自:四川成都 | 显示全部楼层
EUV光刻机所有的零件有没有中国制造的不知道,但是核心部件是没有中国制造的。
光刻机是芯片制造中光刻环节的核心设备,技术含量、价值含量极高。光刻机涉及系统集成、精密光学、精密运动、精密物料传输、高精度微环境控制等多项先进技术,是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备,因此也具备极高的单台价值量,目前世界上最先进的ASMLEUV光刻机单价达到近一亿欧元,可满足5nm芯片工艺的生产。


光刻机的核心部件:

1. 测量台、曝光台:是承载硅片的工作台;
2. 激光器:也就是光源,光刻机核心设备之一;
3. 光束矫正器:矫正光束入射方向,让激光束尽量平行;
4. 能量控制器:控制最终照射到硅片上的能量,曝光不足或过足都会严重影响成像质量;



5. 光束形状设置:设置光束为圆形、环形等不同形状,不同的光束状态有不同的光学特性;
6. 遮光器:在不需要曝光的时候,阻止光束照射到硅片;
7. 能量探测器:检测光束最终入射能量是否符合曝光要求,并反馈给能量控制器进行调整;
8. 掩模版:一块在内部刻着线路设计图的玻璃板,贵的要数十万美元;
9. 掩膜台:承载掩模版运动的设备,运动控制精度是nm级的;
10. 物镜:物镜用来补偿光学误差,并将线路图等比例缩小;
11. 内部封闭框架、减振器:将工作台与外部环境隔离,保持水平,减少外界振动干扰,并维持稳定的温度、压力。


随着时代的进步,集成电路科技的进步与发展,对光刻机的工艺提出了更高的要求。传统的光刻工艺难以满足如此的精度要求。光刻机的提高势在必行。
ASML的光源来自于美国Cymer,光学模组来自德国蔡司,计量设备来自美国是德国科技,它的传送带则来自荷兰VDL集团。
一台光刻机不是靠一家公司就能制造出来
一台光刻机90%零件都是通过全球采购,当中涉及到4个国家十多家公司,而下游客户的利益与ASML捆绑。
台积电、三星和英特尔等等的客户又是ASML重要支持,所以一台光刻机不是靠一家公司就能制造出来,而是需要整合供应链以及下游客户,通过自身技术研发投入进行精准组装的产品。
如果光刻机的核心技术有中国专利产权的话,也就不怕米国的制裁了。
pbk8495 发表于 2023-9-9 18:53:09|来自:四川成都 | 显示全部楼层
先说结论,目前在光刻机上面没看到过,或者供应商都是第三方的,上面也没写这个parts哪里生产的。但是亲眼所见,在台湾组装的量测设备Yieldstar上见到过made in China的一个小散热风扇。
至于原因,感觉就是毕竟在荷兰组装,欧洲的供应商足够了,有些很关键的部件比如镜头光源之类的确实也国内生产不了或者满足不了需求,有些难度不高的部件比如电路板之类的因为中国太远加上需求量也不大,不用考虑成本,欧洲供应商已经足够满足需求了,去年还出过某个供应商失火导致某个零件全球缺货。所以讲到最后还是经济因素,再说了,上海还要求特斯拉的零配件国产化呢,人家荷兰希望国内企业阿斯麦国产化也没啥毛病吧。
guyama 发表于 2023-9-9 18:53:42|来自:四川成都 | 显示全部楼层
我看到有答主说能卡ASML光源方面的零部件。
光刻机 10 万多个零件,是否没有中国造的部分?可能有点想当然了。
目前,主要有4种方案可以获得EUV光源,分别是:同步辐射源、激光等离子体(Laser Produced Plasma,LPP)、放电等离子体(Discharged Produced Plasma,DPP)和激光辅助放电等离子体(Laser-assisted Discharge Plasma,LDP)。
同步辐射源的优点是可以产生高功率的EUV光,而且它对光学原件无碎屑污染(另外三种方案都会产生碎屑),可以长时间稳定地输出EUV光。但是,过于复杂和庞大的装置构造以及极其高昂的造价等都表明同步辐射源并不适用于HVM生产。这种源自同步加速器的装置,大小都是百米单位来算的,我国在上海的第三代同步辐射光源上海同步辐射装置(Shanghai Synchrotron Radiation Facility, SSRF)总投资12亿人民币,这种设备不太可能用来当光刻机的光源。
LPP、DPP和LDP都是通过高能量束使靶材产生较高的温升,从而产生高温、高密度的等离子体并发射EUV光。虽然它们的形成方法有所差异,但却可以使用相同靶材,现在一般用的是锡(Sn)靶。
LPP是以高强度的脉冲激光为驱动能源照射靶材,使靶材产生高温等离子体并辐射EUV光。其中,采用数十千瓦功率的激光从一圆孔进入打在液滴Sn靶上,产生的极紫外光通过多层介质膜反射镜反射汇聚在中心焦点(Intermediate Focus)处。
为ASML提供光源的是Cymer,一家美国公司,不过已经被ASML收购了。目前走的是LPP路线。大概原理是在一个真空腔体中,有强大的二氧化碳激光,通过腔体,照射一束每秒被发射出几万滴的超纯锡液滴。当激光脉冲照射到锡液滴时,液滴会被加热成等离子体并产生 EUV 射线,反射镜收集器将该过程产生的光线反射到光刻机中。
之前与ASML有合作的日企Gigaphoton(小松Komatsu的独资子公司),2002就展开了对EUV光源的研究,也是走LPP路线的。该公司是光刻机用准分子激光器光源的两大制造商之一,另一家就是Cymer。但随着2013年Cymer被ASML收购,Gigaphoton逐渐在竞争中处于下风(肯定是用自己亲儿子公司的产品方便了)。不过最近Gigaphoton表示将开发出新的光源部件,在ASML计划于2022年发布下一代EUV设备时夺回市场份额。
上面那个回答里提到的氟代硼铍酸钾晶体(KBBF)主要是用来产生深紫外激光的,176nm波长,EUV光刻机需要的是极紫外光(10-14nm),ASML用的应该是是13.5nm波长。176和13.5差距还是很大的。
ASML的EUV光刻机大概率应该是不需要KBBF的。
永不死机 发表于 2023-9-9 18:53:52|来自:四川成都 | 显示全部楼层
今天再看这个问题,不知道那些“离职客观冷静分析讲科学”的人脸热不热
****** ***补充二*** ******
再补充一下。
在中国媒体上,人类工业皇冠上的明珠有不少,从最早的发动机到发动机的刚才,后来逐渐又有了超级计算机、圆珠笔珠、高铁的螺栓等等等等……一直到这些年出现的这个光刻机。
说他们是皇冠上的明珠也没什么问题,这些东西值得这个赞誉。
这些东西基本都是人类工业发展到现在最顶尖的存在,赞美这些,并以此来鞭策自己没有任何问题,而且,还需要鞭策的再狠一些才好。
但是我们要知道一点,那就是这个是工业的成果,不是工业中必不可少的存在。
就用这个芯片来说,芯片的确是现在工业不可或缺的东西,但是7纳米的芯片是用在什么地方上的?超级计算机还是航空航天?是航母还是四代战斗机?
都不是,7纳米的芯片现在只是用在民品上,其中最主要的就是用在手机上。
有人用摩尔定律来说这个问题,其实在十年前摩尔定律就已经有些不能解释问题了,到了五年前,摩尔定律已经开始失效,这个是摩尔自己说的,现在这些尖端的研发,并不是和二三十年前那样,那时的研发一个是占领新市场,一个是出于对冷战对手的恐惧,和渴望打败对手的需要。
但是现在的研发,起最主要的作用就是加钱,就是在产品上加钱。
就用华为来说,P20一样使用现在所有的APP,但是P20现在多少钱,P40呢?多出来的这些功能是能让你的APP飞起来还是让你的买单速度更快?至于照相功能,说实话,照相功能用的最多的就是女人,可是女人有几个关心这些相机功能参数的,人家是需要开美颜的好不好!
但是这些东西用上了,就会有增加售价的借口,于是一年年的,把各种其实并不怎么需要的东西卖出一个好价钱,就把这些东西宣传的天花乱坠。
比如5G,这个的主要作用是手机打电话上网的么?4G的都超出运用需求了,5G有必要么?但是加了5G,立马就能涨一千块钱,干嘛不加?
现在美国对中国搞制裁,限制芯片的出口,虽然现在是对华为,而且步步高的老板是美国人,应该不会被限制,可就国家层面上来说,这个必须是要打死对方的念头,不然以后什么都不用做了。
现在很多人唱赞歌给芯片,给光刻机,起核心真的是想鞭策国家在这个方面发展么?
就和看了《八佰》后高喊爱国一样,对着国旗热泪盈眶一样,他们爱的国是哪个国?让他们热泪盈眶的旗子是那面旗子?
虽然他们说的是抗日烈士不容抹灭,其实他们不想抹灭的是什么,自己不知道么?
虽然他们说的是技术不行,说中国要知道谦虚好学,可他们的这个谦虚好学不就是让中国人赶紧跪下来么乞求美国人不要制裁自己么???
就这么说吧,芯片这个东西真的很重要,但是这7纳米的芯片,真的是离开了它,中国的工业体系一样照常发展,反而是西方那些吃芯片饭的企业看看,他们真的还能照常发展?除了中国的企业需求带给他们的利润,他们那什么来投入到新的研发中去???
****** ***补充一*** ******
评论中的一些回答比较有意思呢
一,这世界离开了谁都照样转,不要以为中国有多牛,其实离开了中国,别的国家该干啥还是干啥!
我好奇唉,既然如此,离开了谁都照样转,中国怎么就离开了这荷兰的光刻机,天都要塌了
二,劝我踏实一些,不要好高骛远,中国离不开这些高科技的,不要以为离开了这些高科技,中国一点都不会受影响?
我又好奇了,现在是别人不让中国用,不是中国自己不用,真不知道咋想的?是不是非要立即跪下去才可以?
还有什么说中国市场没那么重要的,我真是不知道该说啥了,是,的确只占百分之二十多份额,可问题是,失去了这二成份额,然后还要再失去这个稳定的制造基地,迁移到别国去先考虑成本会不会增加,此外还有产量能不能稳定,能不能提高?两项一对照,失去的利润何止是二成?现在有几个企业的利润能有二成?信不信董事会能把CEO撕碎了不?
而且别人都用着安全的名义禁止中国进口了,中国要是反击,不允许这些技术在中国销售,至于法律,抖音违反了美国的那条法律了?还不是说搞就搞?
至于什么专利?懂王怎么做的没看见吗?真的当法律是万能的啊?
幼稚
****** ***原回答*** ******
哪怕这台光刻机连颗螺丝钉都没有中国产的,但事实上这台光刻机现在的地位就完全是因为中国才有的。
不要认为电脑和手机现在这么普及,所以就认为这东西很没有技术含量,其实这些东西出现的最早时间里,根本就不是普通人能玩的起的,就是现在,三千以下的手机还是市场份额的大头,人们对手机的更多追求还不是打游戏,也不是照相,更多的只是打电话,社交媒体和移动支付,这几个基本功能来说,几年前的CPU都完全可以满足使用,一些老年机的CPU就是三四年前的型号。
中国的光刻机并不是不能满足这些生产的需要,只是因为市场需求不足,利润不足,所以完全靠政府补贴才能活着。
而一个不可否认的事实就是,在人类技术最高端最集中的军事领域里面,芯片都是十年前的型号(包括美军都是如此),而国产军事装备的芯片基本都是国产的,在航天领域内更是如此。可靠性比性能更重要。
现在是因为中国的产业整合能力让手机和个人电脑的普及成为了现实,没有中国,现在手机和个人电脑就还是少数人的玩意,缺乏中国品牌竞争的欧美市场,功能机依然有着很大的市场份额,而几年前的老款手机依然存在(这个和谷歌以及苹果的云服务有关,所以他们的手机并不需要多高的参数就能达到基本的使用需求)。
也就是说,这些所谓的高端光刻机的产品的主要市场是在中国……
说了这么多,意思其实很简单,就是没有中国,虽然他们依然会有这个技术,可是不会有这么大的产能,不会有这样多的需求,只是因为中国的整合能力,所以才让这个皇冠上的明珠成为了能进入寻常百姓家的东西,才会让认知道这玩意和我们的生活关联多紧密。
如果某一个政府宣布禁止这些公司的产品使用在中国的产品上,那么我们的产品和商品就会更趋于理智,其实现在的大部分软件,使用三年前的芯片幸好一样可以玩的溜,我的电脑用了四年了,不喜欢打游戏,所以使用没有任何的问题,手机是华为畅享9PIUE,微信支付宝没有任何的难度。
只是商家趋利,新型号的代表更多的利润,所以才会采用新的型号,可要是没有了,又不是说旧型号玩不了……
反而因为只能使用国产的芯片,国产芯片厂商的利润才能通过市场行为得到补充,形成良性的循环,他们才算是真的生存下来了。
等国产的芯片厂商和设备制造商有了足够的利润,这事也就是那么回事了,一个商业行为而已,美国能要求抖音无条件的把自己的产品低价卖给美国公司,难道别人就不能做么?
能不能做看的不是你的技术,而是你的航母数量。
我们现在的数量不足,可问题是我们依然有华为中兴这样的企业存在,美国多番巧取豪夺也没抢过去啊!
其实芯片这事就和这两天剑桥要林郑月娥反对国安法,不然就要剥夺她的头衔一样,他们的这个头衔对林郑月娥来说就是个锦上添花的事情,没有了也就没有了,反而因为林郑月娥自己主动放弃了,让剑桥方面很受伤……他们的这个所谓头衔其实根本就没有他们自己想的那么重要。
芯片也是,这个东西现在被说的这么炫,其实就是因为中国现在生产不了,就和圆珠笔珠子,就和超级计算机这些没什么区别,只要是中国不能造的,一定是皇冠上的明珠。
7nm的芯片,来人给说说使用在什么上面的?超级计算机???
事实却是没有中国的全产业整合,这东西就是少数人的玩具,现在因为中国的整合成了大部分人的玩具,就觉得世界离不开自己了……问题搞反了吧?

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